Was ist ein Porenwasserdruckgeber (Piezometer)?

Ein Porenwasserdruckgeber, auch Piezometer genannt, ist ein Messgerät, das den Porenwasserdruck, also den Druck des Wassers in den Poren des Bodens, in einer bestimmten Tiefe misst. Der Porenwasserdruck bestimmt zusammen mit der totalen Spannung, wie viel Spannung das Korngerüst selbst trägt (effektive Spannung). Davon hängen Scherfestigkeit und Standsicherheit des Bodens ab.

Bauarten

Offenes Piezometer (Standrohr): ein Rohr mit kurzer Filterstrecke in der gewünschten Tiefe. Über und unter dem Filter wird das Bohrloch abgedichtet, meist mit Bentonit, sodass nur der Druck in dieser Tiefe gemessen wird. Abgelesen wird mit einem Lichtlot. Einfach und robust, aber träge in gering durchlässigem Boden.
Geschlossener (elektrischer) Geber: ein Drucksensor im Boden, etwa als Schwingsaitengeber oder piezoresistiver Sensor. Reagiert schnell und lässt sich über einen Datenlogger kontinuierlich auslesen.
Porenwasserdruck bei der Drucksondierung: Bei der CPTU sitzt ein Druckaufnehmer an der Sondenspitze. Das ergibt ein durchgehendes Profil und hilft bei der Bodenansprache.

Bauarten von Porenwasserdruckgebern im Vergleich
Offenes Piezometer (Standrohr)	Rohr mit kurzer Filterstrecke, Ablesung mit Lichtlot; einfach und robust, aber träge in gering durchlässigem Boden
Geschlossener (elektrischer) Geber	Drucksensor im Boden (Schwingsaitengeber oder piezoresistiv); reagiert schnell, kontinuierlich über Datenlogger auslesbar
Porenwasserdruck bei der Drucksondierung (CPTU)	Druckaufnehmer an der Sondenspitze; ergibt ein durchgehendes Profil und hilft bei der Bodenansprache

Übersicht der im Artikel beschriebenen Bauarten von Piezometern mit Messprinzip und Eigenschaften.

Unterschied zur Grundwassermessstelle

Eine Grundwassermessstelle hat meist eine längere Filterstrecke und zeigt den Grundwasserstand in einem Grundwasserleiter. Ein Piezometer misst den Druck an einem Punkt. In geschichteten Böden mit gespanntem Grundwasser oder Porenwasserüberdruck können beide deutlich voneinander abweichen.

Anwendungen

Deiche: Überwachung bei Hochwasser, weil steigender Porenwasserdruck die Standsicherheit senkt.
Baugruben und Wasserhaltung: Kontrolle der Absenkung und der Gefahr eines hydraulischen Grundbruchs.
Aufschüttungen auf weichem Boden: Verfolgen, wie der Porenwasserüberdruck abklingt (Konsolidierung), bevor die nächste Lage folgt.